EP3711469B1 - Verfahren zum ermitteln des verschmutzungszustands von sensoren einer landwirtschaftlichen streumaschine - Google Patents

Verfahren zum ermitteln des verschmutzungszustands von sensoren einer landwirtschaftlichen streumaschine Download PDF

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EP3711469B1
EP3711469B1 EP20401017.7A EP20401017A EP3711469B1 EP 3711469 B1 EP3711469 B1 EP 3711469B1 EP 20401017 A EP20401017 A EP 20401017A EP 3711469 B1 EP3711469 B1 EP 3711469B1
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EP
European Patent Office
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sensors
spreading
value
measured
measured values
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EP20401017.7A
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EP3711469A1 (de
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Thomas Wessels
Andre Große Brinkhaus
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Amazonen Werke H Dreyer SE and Co KG
Original Assignee
Amazonen Werke H Dreyer SE and Co KG
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C17/00—Fertilisers or seeders with centrifugal wheels
    • A01C17/001—Centrifugal throwing devices with a vertical axis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C21/00—Methods of fertilising, sowing or planting

Definitions

  • the invention relates to a method for determining the contamination status of sensors of an agricultural spreading machine according to the preamble of patent claim 1 and an agricultural spreading machine according to the preamble of patent claim 8.
  • Modern agricultural spreading machines such as fertilizer spreaders, often have sensors that can be used to record the flight behavior of the thrown spreading material.
  • Such an agricultural spreading machine is, for example, in the publication DE 10 2013 103 060 A1 disclosed.
  • the EP 1 275 282 A2 discloses a spreading machine for non-contact monitoring of the applied mass flow.
  • the sensors of corresponding agricultural spreading machines can become very dirty.
  • the dirt particles on the sensors of the agricultural spreading machine can lead to significant signal distortion, so that regulation or control routines that use the measured values of these sensors are impaired. This is particularly true if the sensors are unevenly contaminated, which leads to incorrect recording of the flight behavior of the thrown grit.
  • the object on which the invention is based is therefore to be able to technically detect the contamination of sensors of an agricultural spreading machine, which are used to record the flight behavior of the thrown spreading material.
  • an evaluation device as part of the method according to the invention determines an evaluation signal from the measured values recorded by the multiple sensors and monitors the evaluation signal with regard to whether the limit value is undershot in order to identify sensor contamination.
  • the invention makes use of the knowledge that the measured values of the several sensors can be related to one another in order to be able to draw conclusions about the contamination status of the sensors.
  • the evaluation signal which is determined from the measured values of the multiple sensors, falls below a limit value over a predefined period of time, it can be assumed that at least one of the sensors is dirty. In this case, suitable measures can be taken to clean the sensors so that an impairment of a control or regulation of the agricultural spreading machine that uses the measured values is prevented.
  • the evaluation device which determines and monitors the evaluation signal, is preferably part of the agricultural spreading machine and is connected to the several sensors in a signal-conducting manner.
  • the agricultural spreading machine is preferably a two-disc fertilizer spreader with two spreading discs that are arranged next to one another and can be driven in rotation.
  • the plurality of sensors can, for example, be designed as radar sensors and be arranged along a circumferential area at a distance from the spreading disks of the agricultural spreading machine.
  • a first group of sensors is assigned to a first lens, with a second group of sensors being assigned to a second lens.
  • a first evaluation signal is derived from the measured values of the sensors of the first group and a second evaluation signal is derived from the measured values of the sensors second group, so that the contamination conditions of the two sensor groups can be recorded independently of each other.
  • determining the evaluation signal from the measured values recorded by the plurality of sensors includes summing up the measured values recorded simultaneously by the plurality of sensors to form a measured value sum.
  • the measured value sum is standardized to a standardized measured value sum, taking into account the application quantity of grit set at the time of recording or a machine-internal grit mass flow.
  • the standardized sum of measured values can be determined, for example, by forming a quotient from the sum of measured values and the application quantity of grit or the machine-internal grit mass flow.
  • a machine setting that influences the application rate such as a metering slide position, can also be taken into account.
  • the method includes generating a measured value sum signal from measured value sums formed at a time interval or from standardized measured value sums formed at a time interval. Based on the generated measured value sum signal, the contamination status of the sensors can be monitored. If the measured value sum signal is generated from standardized measured value sums formed at a time interval, the adjustment of the application rate during the spreading process, for example in the transition area to the headland, does not influence the contamination detection.
  • the maximum value monitoring of the measured value sum signal takes place.
  • a maximum value of the detected during maximum value monitoring The measured value sum signal is saved as the current scaling value.
  • the current scaling value can therefore change during the spreading process.
  • determining the evaluation signal from the measured values recorded by the multiple sensors includes scaling the measured value sum signal using the scaling value.
  • the scaled measured value sum signal corresponds to the evaluation signal, which is monitored as part of the contamination detection to ensure that the limit value is not exceeded.
  • the sensors are designed as radar sensors and are aligned with a spreading fan generated by the spreading machine by dropping the spreading material.
  • the sensors are preferably oriented away from the lens.
  • the sensors are arranged uniformly over a circumferential section around the lens.
  • the sensors are attached to an arcuate holding strut, which is arranged at a distance from the lens.
  • the throw angle of the grit can be determined based on the measured values recorded by the sensors.
  • the throwing distance of the grit can also be determined based on the measured values recorded by the sensors.
  • the sensors thus allow monitoring of the throwing angle and/or the throwing distance of the thrown grit, so that regulation of the throwing angle and/or the throwing distance can be implemented. If the sensor is unevenly contaminated, the throw angle and/or throw distance will be incorrectly recorded and/or evaluated, so that the control will be impaired. Ultimately, this leads to unintentional spreading of grit on the agricultural land, which can lead to significant losses in yield.
  • the duration of the limit value undershooting that occurs is also monitored. Short-term falls below the limit values are not necessarily associated with sensor contamination. Adhering raindrops or merely temporarily adhering dirt particles usually only lead to a short-term and acceptable falsification of the recorded flight behavior of the thrown grit and often do not require sensor cleaning to be carried out. If the value falls below the limit for longer than a predefined period, it is to be assumed that the sensor is not acceptable and the sensor must be cleaned accordingly.
  • the method according to the invention is further advantageously developed in that a contamination warning is issued if the limit value is exceeded for longer than a predefined period.
  • the method includes issuing a request to carry out sensor cleaning if the limit value is exceeded for longer than a predefined period.
  • a control and/or regulation of the point of application of the spreading material to a spreading disc of the agricultural spreading machine based on the measured values of the sensors can be automatically deactivated if the limit value is not exceeded for longer than a predefined period. In this way, incorrect adjustment of the application point of the grit to the spreading disc of the agricultural spreader is avoided, which would lead to unintentional incorrect application of the grit to the agricultural area.
  • the method includes the automatic activation of a sensor cleaning device of the agricultural spreading machine by a control device of the agricultural spreading machine if the limit value is exceeded for longer than a predefined duration.
  • a sensor cleaning device By automatically activating a sensor cleaning device, manual cleaning of the sensors is no longer necessary. The spreading of the grit is thus accelerated overall. Furthermore, the ease of use of the agricultural spreading machine is increased. Issuing the pollution notice or the request to carry out one Sensor cleaning is preferably carried out optically and/or acoustically, for example by an information and/or operating terminal.
  • a method according to the invention is advantageous in which a change in grit is detected by the evaluation device.
  • appropriate agricultural spreading machines are used to spread different types of grit. Different types of grit have different radar cross-sections, so that the scaling value determined as part of the maximum value monitoring when changing the grit may not be taken from a previous maximum value monitoring when applying a different grit.
  • the method therefore preferably includes deleting the scaling value stored as part of a previous maximum value monitoring. This means that contamination can be detected regardless of the type of grit applied.
  • the object on which the invention is based is further achieved by an agricultural spreading machine of the type mentioned at the outset, the agricultural spreading machine according to the invention having an evaluation device which is set up to determine an evaluation signal from the measured values recorded by the multiple sensors and to determine the evaluation signal with regard to a limit value being undershot Identify sensor contamination to monitor.
  • the sensors are designed as radar sensors and are aligned with a spreading fan generated by the spreading machine by dropping the spreading material.
  • the sensors are aligned with the spreading fan, for example, the discharge angle and/or the throwing distance of the spreading material can be determined via the sensors.
  • the agricultural spreading machine has an output device which is set up to issue a contamination warning and/or a request to carry out sensor cleaning if the limit value is exceeded for longer than a predefined duration.
  • the output device can include a display and/or sound reproduction device and/or can be designed as an information and/or operating terminal.
  • the agricultural spreading machine can have a control and/or regulating device using the measured values of the sensors for controlling and/or regulating the point of application of the spreading material onto a spreading disc, wherein the control and/or regulating device can be set up to deactivate itself automatically if the fall below the limit value lasts for a predefined duration.
  • the agricultural spreading machine can also have a sensor cleaning device, wherein the sensor cleaning device is preferably set up to activate itself automatically if the limit value is exceeded for longer than a predefined period.
  • the agricultural spreading machine according to the invention is set up to carry out the method for determining the contamination status of sensors according to one of the embodiments described above.
  • the Fig. 1 shows an agricultural spreading machine 10 designed as a two-disc fertilizer control.
  • the agricultural spreading machine 10 comprises two diffusing disks 12a, 12b which are arranged next to one another and can be driven in rotation.
  • the amount and the application point of the grit applied to the spreading discs 12a, 12b can be adjusted via a controllable grit introduction system.
  • the agricultural spreading machine 10 has a feed point control, by means of which the feed point of the spreading material onto the spreading discs 12a, 12b is controlled during the spreading process.
  • the discharge angle of the spreading material from the spreading discs 12a, 12b can be adjusted via the point of application of the spreading material onto the spreading disks 12a, 12b.
  • the drop point control ensures that the spreading material is always thrown onto the agricultural area at a suitable discharge angle during the spreading process. In this way, a desired, in particular uniform, transverse distribution of the grit on the agricultural area can be achieved.
  • the drop point control uses measured values which are recorded by sensors 14a-14g, 16a-16g.
  • the sensors 14a-14g, 16a-16g are designed as radar sensors.
  • the sensors 14a-14g are arranged and aligned in such a way that they detect the spreading fan generated by the spreading material being thrown off the spreading disk 12a.
  • the sensors 16a-16g are arranged and aligned in such a way that they detect the spreading fan generated by the spreading material being ejected from the spreading disk 12b.
  • the throwing angle of the spreading material can be determined using the scatter fan detection.
  • the drop point control is implemented via the control and regulation device 18 of the agricultural spreading machine 10, which is connected in a signal-conducting manner to the sensors 14a-14g, 16a-16g.
  • the control and regulation device 18 also has an evaluation device 20, which is set up to determine a first evaluation signal, via which contamination of the sensors 14a-14g can be determined, and to determine a second evaluation signal, via which the contamination of the sensors 16a-16g can be determined.
  • the evaluation signals are determined from the measured values the sensors 14a-14g, 16a-16g record. To identify sensor contamination, the evaluation signals are monitored by the evaluation device 20 with regard to whether the limit value is undershot.
  • a contamination warning is issued via a display or sound reproduction device, which informs the user of the agricultural spreading machine 10 that the sensors 14a-14g or the sensors 16a- 16g are dirty.
  • the contamination notice is issued via an operating terminal.
  • the user can be asked to carry out sensor cleaning.
  • the Fig. 2 shows schematically the process flow for determining sensor contamination.
  • the process sequence shown is carried out separately and independently of one another for both sensor groups, i.e. the sensors 14a-14g and the sensors 16a-16g.
  • the method is described below as an example for the sensors 14a-14g from the Fig. 1 described.
  • step 100 the measured values recorded simultaneously by the sensors 14a-14g are first summed up to form a measured value sum.
  • step 102 occurs Normalization of the measured value sum to a standardized measured value sum, taking into account the machine's internal grit mass flow at the time of recording.
  • Step 102 also includes generating a measured value sum signal from standardized measured value sums formed at a time interval.
  • step 104 it is checked whether the spreading material is currently being spread in a normal spreading mode or a border spreading mode. If the spreading material is spread in a normal spreading mode, the measured value sum signal is first filtered in step 106. In step 108, maximum value monitoring of the measured value sum signal is carried out, with a maximum value of the measured value sum signal recorded during maximum value monitoring being stored in step 110 as the current scaling value.
  • the measured value sum signal is scaled using the current scaling value.
  • the resulting scaled measured value sum signal corresponds to the evaluation signal which is monitored for contamination detection in step 114.
  • the evaluation signal is monitored to ensure that the limit value is not exceeded. If the evaluation signal falls below the limit value for a predefined period of time, it can be assumed that at least one of the sensors 14a-14g is dirty.
  • the measured value sum signal is first filtered in step 116 using an alternative filter routine. Otherwise, the contamination detection in the border spreading mode corresponds to the contamination detection in the normal spreading mode.
  • maximum value monitoring of the measured value sum signal is carried out again, with a maximum value of the measured value sum signal recorded during maximum value monitoring being stored in step 120 as the current scaling value.
  • the measured value sum signal is scaled using the current scaling value. The scaled measured value sum signal again corresponds to the evaluation signal, which is monitored in step 114 with regard to whether the limit value is undershot.
  • step 114 If sensor contamination is detected in step 114, a contamination warning is issued and the request to carry out sensor cleaning is carried out via an operating terminal, which is connected to the evaluation device 20 in a signal-conducting manner.
  • the control device 18 can cause the activation of a sensor cleaning device of the agricultural spreading machine 10. In this case, no manual cleaning of the sensors 14a-14g is required.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln des Verschmutzungszustands von Sensoren einer landwirtschaftlichen Streumaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine landwirtschaftliche Streumaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 8.
  • Moderne landwirtschaftliche Streumaschinen, wie beispielsweise Düngerstreuer, weisen häufig Sensoren auf, über welche das Flugverhalten des abgeworfenen Streuguts erfasst werden kann. Eine derartige landwirtschaftliche Streumaschine ist beispielsweise in der Druckschrift DE 10 2013 103 060 A1 offenbart. Die EP 1 275 282 A2 offenbart eine Streumaschine zur berührungslosen Überwachung des ausgebrachten Massenstroms.
  • Während eines Streuvorgangs können die Sensoren entsprechender landwirtschaftlicher Streumaschinen stark verschmutzen. Die Schmutzpartikel an den Sensoren der landwirtschaftlichen Streumaschine können zu einer erheblichen Signalverfälschung führen, sodass Regelungs- oder Steuerungsroutinen, welche die Messwerte dieser Sensoren verwenden, beeinträchtigt werden. Dies gilt insbesondere bei einer ungleichmäßigen Verschmutzung der Sensoren, welche zu einer Fehlaufzeichnung des Flugverhaltens des abgeworfenen Streuguts führt.
  • Aus dem Stand der Technik sind bereits verschiedene Maßnahmen bekannt, um derartige Sensorverschmutzungen zu vermeiden. Beispielsweise schlägt die Druckschrift DE 10 2015 011 496 A1 die Einhausung von Sensoren vor, sodass diese vor Schmutzpartikeln geschützt werden. Die Druckschrift DE 10 2014 106 777 A1 offenbart eine Streumaschine, deren Sensoren Reinigungseinheiten zugeordnet sind, damit entsprechende Sensorverschmutzungen entfernt werden können.
  • Diese und andere Lösungen ermöglichen es jedoch bisher nicht, den Verschmutzungszustand der Sensoren zu erfassen, sodass eine optische Überprüfung der Sensoren durch einen Benutzer erforderlich ist.
  • Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht somit darin, die Verschmutzung von Sensoren einer landwirtschaftlichen Streumaschine, welche zum Aufzeichnen des Flugverhaltens des abgeworfenen Streuguts eingesetzt werden, technisch erfassen zu können.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren der eingangs genannten Art, wobei eine Auswerteeinrichtung im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Auswertesignal aus den von den mehreren Sensoren aufgezeichneten Messwerten ermittelt und das Auswertesignal hinsichtlich einer Grenzwertunterschreitung zum Identifizieren einer Sensorverschmutzung überwacht.
  • Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, dass die Messwerte der mehreren Sensoren untereinander in Beziehung gesetzt werden können, um Rückschlüsse auf den Verschmutzungszustand der Sensoren ziehen zu können. Insbesondere, wenn das Auswertesignal, welches aus den Messwerten der mehreren Sensoren ermittelt wird, über einen vordefinierten Zeitraum einen Grenzwert unterschreitet, ist davon auszugehen, dass zumindest einer der Sensoren verschmutzt ist. In diesem Fall können geeignete Maßnahmen zur Reinigung der Sensoren veranlasst werden, sodass eine Beeinträchtigung einer die Messwerte verwendenden Steuerung oder Regelung der landwirtschaftlichen Streumaschine verhindert wird.
  • Die Auswerteeinrichtung, welche das Auswertesignal ermittelt und überwacht, ist vorzugsweise Bestandteil der landwirtschaftlichen Streumaschine und signalleitend mit den mehreren Sensoren verbunden. Die landwirtschaftliche Streumaschine ist vorzugsweise ein Zweischeiben-Düngerstreuer mit zwei nebeneinander angeordneten und rotierend antreibbaren Streuscheiben. Die mehreren Sensoren können beispielsweise als Radarsensoren ausgebildet sein und entlang eines Umfangsbereichs beabstandet von den Streuscheiben der landwirtschaftlichen Streumaschine angeordnet sein. Vorzugsweise ist eine erste Gruppe von Sensoren einer ersten Streuscheibe zugeordnet, wobei eine zweite Gruppe von Sensoren einer zweiten Streuscheibe zugeordnet ist. Vorzugsweise wird ein erstes Auswertesignal aus den Messwerten der Sensoren der ersten Gruppe und ein zweites Auswertesignal aus den Messwerten der Sensoren der zweiten Gruppe ermittelt, sodass die Verschmutzungszustände der beiden Sensorgruppen unabhängig voneinander erfasst werden können.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Ermitteln des Auswertesignals aus den von den mehreren Sensoren aufgezeichneten Messwerten das Aufsummieren der jeweils zeitgleich von den mehreren Sensoren aufgezeichneten Messwerte zu einer Messwertsumme. Vorzugsweise wird die Messwertsumme unter Berücksichtigung der zum Aufzeichnungszeitpunkt eingestellten Ausbringmenge an Streugut oder einem maschineninternen Streugutmassenstrom zu einer normierten Messwertsumme normiert. Durch das Normieren der Messwertsumme kann der Einfluss der eingestellten Ausbringmenge auf die Sensorwerte der Sensoren ausgeglichen werden. Die Tatsache, dass bei einer hohen Ausbringmenge die aufgezeichneten Messwerte grundsätzlich höher sind als bei einer geringen Ausbringmenge, kann somit bei der folgenden Signalauswertung unberücksichtigt bleiben. Die normierte Messwertsumme kann beispielsweise durch eine Quotientenbildung aus der Messwertsumme und der Ausbringmenge an Streugut oder dem maschineninternen Streugutmassenstrom ermittelt werden. Alternativ zu dem maschineninternen Streugutmassenstrom kann auch eine die Ausbringmenge beeinflussende Maschineneinstellung, wie etwa eine Dosierschieberstellung, berücksichtigt werden. Insbesondere umfasst das Verfahren das Erzeugen eines Messwertsummensignals aus zeitlich beabstandet gebildeten Messwertsummen oder aus zeitlich beabstandet gebildeten normierten Messwertsummen. Auf Grundlage des erzeugten Messwertsummensignals kann der Verschmutzungszustand der Sensoren überwacht werden. Wenn das Messwertsummensignal aus zeitlich beabstandet gebildeten normierten Messwertsummen erzeugt wird, beeinflusst auch die Anpassung der Ausbringmenge während des Streuvorgangs, beispielsweise im Übergangsbereich zum Vorgewende, die Verschmutzungserfassung nicht.
  • In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt im Rahmen des Ermittelns des Auswertesignals aus den von den mehreren Sensoren aufgezeichneten Messwerten eine Maximalwertüberwachung des Messwertsummensignals. Vorzugsweise wird ein während der Maximalwertüberwachung erfasster Maximalwert des Messwertsummensignals als aktueller Skalierwert gespeichert. Der aktuelle Skalierwert kann sich folglich während des Streuvorgangs ändern. Sobald im Rahmen der Maximalwertüberwachung ein neuer Maximalwert des Messwertsummensignals erfasst wird, kommt es folglich zu einer Erhöhung des Skalierwerts. Eine Reduzierung des Skalierwerts ist in diesem Zusammenhang nicht möglich. Vorzugsweise umfasst das Ermitteln des Auswertesignals aus den von den mehreren Sensoren aufgezeichneten Messwerten das Skalieren des Messwertsummensignals mittels des Skalierwerts. Vorzugsweise entspricht das skalierte Messwertsummensignal dem Auswertesignal, welches im Rahmen der Verschmutzungserfassung hinsichtlich einer Grenzwertunterschreitung überwacht wird.
  • Im erfindungsgemäßen Verfahren sind die Sensoren als Radarsensoren ausgebildet und auf einen von der Streumaschine durch den Streugutabwurf erzeugten Streufächer ausgerichtet. Vorzugsweise sind die Sensoren von der Streuscheibe abgewandt ausgerichtet. Vorzugsweise sind die Sensoren gleichmäßig über einen Umfangsabschnitt um die Streuscheibe herum angeordnet. Beispielsweise sind die Sensoren an einer bogenförmigen Haltestrebe befestigt, welche beabstandet von der Streuscheibe angeordnet ist.
  • In einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist auf Grundlage der von den Sensoren aufgezeichneten Messwerte der Abwurfwinkel des Streuguts ermittelbar. Alternativ oder zusätzlich kann auf Grundlage der von den Sensoren aufgezeichneten Messwerte auch die Wurfweite des Streuguts ermittelbar sein. Somit erlauben die Sensoren die Überwachung des Abwurfwinkels und/oder der Wurfweite des abgeworfenen Streuguts, sodass eine Regelung des Abwurfwinkels und/oder der Wurfweite umsetzbar ist. Bei einer ungleichmäßigen Sensorverschmutzung kommt es zu einer Fehlaufzeichnung und/oder Fehlauswertung des Abwurfwinkels und/oder der Wurfweite, sodass die Regelung beeinträchtigt wird. Letztlich führt dies zu einer unbeabsichtigten Streugutverteilung auf der landwirtschaftlichen Nutzfläche, wodurch es zu erheblichen Ertragseinbußen kommen kann.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird beim Überwachen des Auswertesignals hinsichtlich der Grenzwertunterschreitung auch die Dauer der auftretenden Grenzwertunterschreitung überwacht. Kurzzeitige Grenzwertunterschreitungen sind nicht zwangsläufig mit Sensorverschmutzungen in Verbindung zu bringen. Anhaftende Regentropfen oder lediglich temporär anhaftende Schmutzpartikel führen im Regelfall lediglich zu einer kurzzeitigen und hinnehmbaren Verfälschung des aufgezeichneten Flugverhaltens des abgeworfenen Streuguts und erfordern häufig nicht die Durchführung einer Sensorreinigung. Hält die Grenzwertunterschreitung länger als eine vordefinierte Dauer an, ist von einer nicht-akzeptablen Sensorverschmutzung auszugehen und eine entsprechende Sensorreinigung zu veranlassen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren wird ferner dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass ein Verschmutzungshinweis ausgegeben wird, wenn die Grenzwertunterschreitung länger als eine vordefinierte Dauer anhält. Alternativ oder zusätzlich umfasst das Verfahren das Ausgeben einer Aufforderung zur Durchführung einer Sensorreinigung, wenn die Grenzwertunterschreitung länger als eine vordefinierte Dauer anhält. Ferner kann eine auf den Messwerten der Sensoren basierende Steuerung und/oder Regelung des Aufgabepunkts des Streuguts auf eine Streuscheibe der landwirtschaftlichen Streumaschine selbsttätig deaktiviert werden, wenn die Grenzwertunterschreitung länger als eine vordefinierte Dauer anhält. Auf diese Weise wird eine fehlerhafte Anpassung des Aufgabepunkts des Streuguts auf die Streuscheibe der landwirtschaftlichen Streumaschine vermieden, welche zu einer unbeabsichtigten Fehlausbringung des Streuguts auf die landwirtschaftliche Nutzfläche führen würde. Alternativ oder zusätzlich umfasst das Verfahren das selbsttätige Aktivieren einer Sensorreinigungseinrichtung der landwirtschaftlichen Streumaschine durch eine Steuerungseinrichtung der landwirtschaftlichen Streumaschine, wenn die Grenzwertunterschreitung länger als eine vordefinierte Dauer anhält. Durch das selbsttätige Aktivieren einer Sensorreinigungseinrichtung ist eine manuelle Reinigung der Sensoren nicht länger erforderlich. Die Ausbringung des Streuguts wird somit insgesamt beschleunigt. Ferner wird der Benutzungskomfort der landwirtschaftlichen Streumaschine gesteigert. Das Ausgeben des Verschmutzungshinweises oder der Aufforderung zur Durchführung einer Sensorreinigung erfolgt vorzugsweise optisch und/oder akustisch, beispielsweise durch einen Informations- und/oder Bedienterminal.
  • Darüber hinaus ist ein erfindungsgemäßes Verfahren vorteilhaft, bei welchem ein Streugutwechsel durch die Auswerteeinrichtung erfasst wird. Im Jahresverlauf werden entsprechende landwirtschaftliche Streumaschinen zur Ausbringung unterschiedlicher Streugutsorten verwendet. Unterschiedliche Streugutsorten weisen voneinander abweichende Radarquerschnitte auf, sodass der im Rahmen der Maximalwertüberwachung ermittelte Skalierwert bei einem Wechsel des Streuguts nicht aus einer vorhergehenden Maximalwertüberwachung bei der Ausbringung eines anderen Streuguts übernommen werden darf. Mithin umfasst das Verfahren vorzugsweise das Löschen des im Rahmen einer zurückliegenden Maximalwertüberwachung gespeicherten Skalierwerts. Somit kann die Verschmutzungserfassung unabhängig von der ausgebrachten Streugutsorte erfolgen.
  • Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner durch eine landwirtschaftliche Streumaschine der eingangs genannten Art gelöst, wobei die erfindungsgemäße landwirtschaftliche Streumaschine eine Auswerteeinrichtung aufweist, welche dazu eingerichtet ist, ein Auswertesignal aus den von den mehreren Sensoren aufgezeichneten Messwerten zu ermitteln und das Auswertesignal hinsichtlich einer Grenzwertunterschreitung zum Identifizieren einer Sensorverschmutzung zu überwachen. Hinsichtlich der Vorteile und Modifikationen der erfindungsgemäßen landwirtschaftlichen Streumaschine wird zunächst auf die Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen Verfahrens verwiesen.
  • In der erfindungsgemäßen landwirtschaftlichen Streumaschine sind die Sensoren als Radarsensoren ausgebildet und auf einen von der Streumaschine durch den Streugutabwurf erzeugten Streufächer ausgerichtet. Durch die Ausrichtung der Sensoren auf den Streufächer kann beispielsweise der Abwurfwinkel und/oder die Wurfweite des Streuguts über die Sensoren ermittelt werden.
  • In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen landwirtschaftlichen Streumaschine weist diese eine Ausgabeeinrichtung auf, welche dazu eingerichtet ist, einen Verschmutzungshinweis und/oder eine Aufforderung zur Durchführung einer Sensorreinigung auszugeben, wenn die Grenzwertunterschreitung länger als eine vordefinierte Dauer anhält. Die Ausgabeeinrichtung kann eine Anzeige- und/oder Tonwiedergabeeinrichtung umfassen und/oder als Informations- und/oder Bedienterminal ausgebildet sein.
  • Die landwirtschaftliche Streumaschine kann eine die Messwerte der Sensoren nutzende Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung zur Steuerung und/oder Regelung des Aufgabepunkts des Streuguts auf eine Streuscheibe aufweisen, wobei die Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtung dazu eingerichtet sein kann, sich selbsttätig zu deaktivieren, wenn die Grenzwertunterschreitung eine vordefinierte Dauer anhält.
  • Die landwirtschaftliche Streumaschine kann ferner eine Sensorreinigungseinrichtung aufweisen, wobei die Sensorreinigungseinrichtung vorzugsweise dazu eingerichtet ist, sich selbsttätig zu aktivieren, wenn die Grenzwertunterschreitung länger als eine vordefinierte Dauer anhält.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die erfindungsgemäße landwirtschaftliche Streumaschine dazu eingerichtet, das Verfahren zum Ermitteln des Verschmutzungszustands von Sensoren nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen auszuführen.
  • Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Dabei zeigen:
    • Fig. 1
    ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen landwirtschaftlichen Streumaschine in einer schematischen Darstellung; und
    Fig. 2
    ein schematisches Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Die Fig. 1 zeigt eine als Zweischeiben-Düngersteuer ausgebildete landwirtschaftliche Streumaschine 10. Die landwirtschaftliche Streumaschine 10 umfasst zwei nebeneinander angeordnete und rotierend antreibbare Streuscheiben 12a, 12b. Über ein steuerbares Streuguteinleitsystem lässt sich die Menge und der Aufgabepunkt des auf die Streuscheiben 12a, 12b aufgegebenen Streuguts einstellen.
  • Die landwirtschaftliche Streumaschine 10 verfügt über eine Aufgabepunkt-Regelung, mittels welcher während des Streuvorgangs der Aufgabepunkt des Streuguts auf die Streuscheiben 12a, 12b geregelt wird. Über den Aufgabepunkt des Streuguts auf die Streuscheiben 12a, 12b kann der Abwurfwinkel des Streuguts von den Streuscheiben 12a, 12b eingestellt werden. Die Aufgabepunkt-Regelung sorgt dafür, dass das Streugut während des Streuvorgangs stets mit einem geeigneten Abwurfwinkel auf die landwirtschaftliche Nutzfläche abgeworfen wird. Auf diese Weise kann eine gewünschte, insbesondere gleichmäßige, Querverteilung des Streuguts auf der landwirtschaftlichen Nutzfläche erreicht werden.
  • Die Aufgabepunkt-Regelung verwendet Messwerte, welche von Sensoren 14a-14g, 16a-16g aufgezeichnet werden. Die Sensoren 14a-14g, 16a-16g sind als Radarsensoren ausgebildet. Die Sensoren 14a-14g sind derart angeordnet und ausgerichtet, dass diese den durch den Streugutabwurf der Streuscheibe 12a erzeugten Streufächer erfassen. Die Sensoren 16a-16g sind derart angeordnet und ausgerichtet, dass diese den durch den Streugutabwurf der Streuscheibe 12b erzeugten Streufächer erfassen.
  • Über die Streufächererfassung kann der Abwurfwinkel des Streuguts ermittelt werden. Die Aufgabepunkt-Regelung wird über die Steuerungs- und Regelungseinrichtung 18 der landwirtschaftlichen Streumaschine 10 umgesetzt, welche mit den Sensoren 14a-14g, 16a-16g signalleitend verbunden ist.
  • Die Steuerungs- und Regelungseinrichtung 18 weist ferner eine Auswerteeinrichtung 20 auf, welche dazu eingerichtet ist, ein erstes Auswertesignal zu ermitteln, über welches eine Verschmutzung der Sensoren 14a-14g festgestellt werden kann, und ein zweites Auswertesignal zu ermitteln, über welches die Verschmutzung der Sensoren 16a-16g festgestellt werden kann. Die Auswertesignale werden dabei aus den Messwerten ermittelt, welche die Sensoren 14a-14g, 16a-16g aufzeichnen. Zum Identifizieren einer Sensorverschmutzung werden die Auswertesignale durch die Auswerteeinrichtung 20 hinsichtlich einer Grenzwertunterschreitung überwacht.
  • Wenn eine entsprechende Grenzwertunterschreitung eines Auswertesignals festgestellt wird und diese Grenzwertunterschreitung länger als eine vorbestimmte Dauer anhält, wird über eine Anzeige- oder Tonwiedergabeeinrichtung ein Verschmutzungshinweis ausgegeben, welcher den Benutzer der landwirtschaftlichen Streumaschine 10 darauf hinweist, dass die Sensoren 14a-14g oder die Sensoren 16a-16g verschmutzt sind. Beispielsweise erfolgt die Ausgabe des Verschmutzungshinweises über ein Bedienterminal. Zusätzlich zu dem Verschmutzungshinweis kann der Benutzer zur Durchführung einer Sensorreinigung aufgefordert werden.
  • Eine entsprechende Sensorreinigung ist bei verschmutzten Sensoren 14a-14g, 16a-16g notwendig, damit das von den Sensoren 14a-14g, 16a-16g aufgezeichnete Flugverhalten nicht fehlerhaft erfasst wird. Eine fehlerhafte Erfassung des Flugverhaltens des abgeworfenen Streuguts würde beispielsweise die Aufgabepunkt-Regelung beeinträchtigen, sodass es zu einer nicht-akzeptablen Streugutverteilung auf der landwirtschaftlichen Nutzfläche kommt.
  • Die Fig. 2 zeigt schematisch den Verfahrensablauf zum Ermitteln der Sensorverschmutzung. Der dargestellte Verfahrensablauf wird für beide Sensorgruppen, also die Sensoren 14a-14g und die Sensoren 16a-16g, separat und unabhängig voneinander ausgeführt. Nachfolgend wird das Verfahren beispielhaft für die Sensoren 14a-14g aus der Fig. 1 beschrieben.
  • Dem dargestellten Verfahrensablauf wird zugrunde gelegt, dass die landwirtschaftliche Streumaschine 10 während des Ausführens des Streuvorgangs Messwerte über die Sensoren 14a-14g aufzeichnet, welche das Flugverhalten des abgeworfenen Streuguts betreffen. Zur Ermittlung eines Auswertesignals aus den von den Sensoren 14a-14g aufgezeichneten Messwerten werden im Schritt 100 zunächst die jeweils zeitgleich von den Sensoren 14a-14g aufgezeichneten Messwerte zu einer Messwertsumme aufsummiert. Nach dem Aufsummieren der Messwerte erfolgt im Schritt 102 ein Normieren der Messwertsumme zu einer normierten Messwertsumme unter Berücksichtigung des zum Aufzeichnungszeitpunkt vorliegenden maschineninternen Streugutmassenstroms. Der Schritt 102 umfasst ebenfalls das Erzeugen eines Messwertsummensignals aus zeitlich beabstandet gebildeten normierten Messwertsummen.
  • Im Schritt 104 wird geprüft, ob die Streugutausbringung aktuell in einem Normalstreumodus oder einem Grenzstreumodus erfolgt. Wenn die Streugutausbringung in einem Normalstreumodus erfolgt, wird das Messwertsummensignal im Schritt 106 zunächst gefiltert. Im Schritt 108 wird eine Maximalwertüberwachung des Messwertsummensignals ausgeführt, wobei im Schritt 110 ein während der Maximalwertüberwachung erfasster Maximalwert des Messwertsummensignals als aktueller Skalierwert gespeichert wird.
  • Im Schritt 112 erfolgt das Skalieren des Messwertsummensignals mittels des aktuellen Skalierwerts. Das sich ergebende skalierte Messwertsummensignal entspricht dem Auswertesignal, welches zur Verschmutzungserfassung im Schritt 114 überwacht wird. Zum Identifizieren einer Sensorverschmutzung wird das Auswertesignal hinsichtlich einer Grenzwertunterschreitung überwacht. Bei einer über einen vordefinierten Zeitraum anhaltenden Grenzwertunterschreitung des Auswertesignals ist davon auszugehen, dass zumindest einer der Sensoren 14a-14g verschmutzt ist.
  • Falls im Schritt 104 festgestellt wird, dass die Streugutausbringung in einem Grenzstreumodus erfolgt, wird das Messwertsummensignal im Schritt 116 zunächst mit einer alternativen Filterroutine gefiltert. Im Übrigen entspricht die Verschmutzungserfassung im Grenzstreumodus der Verschmutzungserfassung im Normalstreumodus. Im Schritt 118 wird wieder eine Maximalwertüberwachung des Messwertsummensignals ausgeführt, wobei ein während der Maximalwertüberwachung erfasster Maximalwert des Messwertsummensignals im Schritt 120 als aktueller Skalierwert gespeichert wird. Im Schritt 122 wird das Messwertsummensignal mittels des aktuellen Skalierwerts skaliert. Das skalierte Messwertsummensignal entspricht wieder dem Auswertesignal, welches im Schritt 114 hinsichtlich einer Grenzwertunterschreitung überwacht wird.
  • Wenn im Schritt 114 eine Sensorverschmutzung erfasst wird, erfolgt die Ausgabe eines Verschmutzungshinweises und die Aufforderung zur Durchführung einer Sensorreinigung über ein Bedienterminal, welches signalleitend mit der Auswerteeinrichtung 20 verbunden ist. Alternativ zur Ausgabe eines Verschmutzungshinweises und/oder einer Aufforderung zur Durchführung einer Sensorreinigung kann die Steuerungseinrichtung 18 das Aktivieren einer Sensorreinigungseinrichtung der landwirtschaftlichen Streumaschine 10 veranlassen. In diesem Fall ist keine manuelle Reinigung der Sensoren 14a-14g erforderlich.
    • Bezugszeichen
    • 10
    Streumaschine
    12a, 12b
    Streuscheiben
    14a-14g
    Sensoren
    16a-16g
    Sensoren
    18
    Steuerungs- und Regelungseinrichtung
    20
    Auswerteeinrichtung
    100-122
    Verfahrensschritte

Claims (11)

  1. Verfahren zum Ermitteln des Verschmutzungszustands von Sensoren (14a-14g, 16a-16g) einer landwirtschaftlichen Streumaschine (10), mit den Schritten: dem
    - Aufzeichnen von Messwerten durch mehrere Sensoren (14a-14g, 16a-16g) einer landwirtschaftlichen Streumaschine (10), wobei die Messwerte das Flugverhalten des abgeworfenen Streuguts betreffen;
    - Ermitteln eines Auswertesignals aus den von den mehreren Sensoren (14a-14g, 16a-16g) aufgezeichneten Messwerten durch eine Auswerteeinrichtung (20); und gekennzeichnet durch den Schritt:
    - Überwachen des Auswertesignals hinsichtlich einer Grenzwertunterschreitung zum Identifizieren einer Sensorverschmutzung durch die Auswerteeinrichtung (20);
    wobei die Sensoren (14a-14g, 16a-16g) als Radarsensoren ausgebildet und auf einen von der Streumaschine (10) durch den Streugutabwurf erzeugten Streufächer ausgerichtet sind.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln des Auswertesignals aus den von den mehreren Sensoren (14a-14g, 16a-16g) aufgezeichneten Messwerten zumindest einen der folgenden Schritte umfasst:
    - Aufsummieren der jeweils zeitgleich von den mehreren Sensoren (14a-14g, 16a-16g) aufgezeichneten Messwerte zu einer Messwertsumme;
    - Normieren der Messwertsumme zu einer normierten Messwertesumme unter Berücksichtigung der zum Aufzeichnungszeitpunkt eingestellten Ausbringmenge an Streugut oder einem maschineninternen Streugutmassenstrom;
    - Erzeugen eines Messwertsummensignals aus zeitlich beabstandet gebildeten Messwertsummen oder aus zeitlich beabstandet gebildeten normierten Messwertsummen.
  3. Verfahren nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln des Auswertesignals aus den von den mehreren Sensoren (14a-14g, 16a-16g) aufgezeichneten Messwerten zumindest einen der folgenden Schritte umfasst:
    - Ausführen einer Maximalwertüberwachung des Messwertsummensignals;
    - Speichern eines während der Maximalwertüberwachung erfassten Maximalwerts des Messwertsummensignals als aktuellen Skalierwert;
    - Skalieren des Messwertsummensignals mittels des Skalierwerts.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass auf Grundlage der von den Sensoren (14a-14g, 16a-16g) aufgezeichneten Messwerte der Abwurfwinkel des Streuguts ermittelbar ist.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass beim Überwachen des Auswertesignals hinsichtlich der Grenzwertunterschreitung auch die Dauer einer auftretenden Grenzwertunterschreitung überwacht wird.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche;
    gekennzeichnet durch zumindest einen der folgenden Schritte:
    - Ausgeben eines Verschmutzungshinweises, wenn die Grenzwertunterschreitung länger als eine vordefinierte Dauer anhält;
    - Ausgeben einer Aufforderung zur Durchführung einer Sensorreinigung, wenn die Grenzwertunterschreitung länger als eine vordefinierte Dauer anhält;
    - selbsttätiges Deaktivieren einer auf den Messwerten der Sensoren (14a-14g, 16a-16g) basierenden Steuerung und/oder Regelung des Aufgabepunkts des Streuguts auf eine Streuscheibe (12a, 12b) der landwirtschaftlichen Streumaschine (10), wenn die Grenzwertunterschreitung länger als eine vordefinierte Dauer anhält;
    - selbsttätiges Aktivieren einer Sensorreinigungseinrichtung der landwirtschaftlichen Streumaschine (10) durch eine Steuerungseinrichtung (18) der landwirtschaftlichen Streumaschine (10), wenn die Grenzwertunterschreitung eine vordefinierte Dauer anhält.
  7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    gekennzeichnet durch zumindest einen der folgenden Schritte:
    - Erfassen eines Streugutwechsels durch die Auswerteeinrichtung (20);
    - Löschen des im Rahmen einer zurückliegenden Maximalwertüberwachung gespeicherten Skalierwerts.
  8. Landwirtschaftliche Streumaschine (10), mit
    - mehreren Sensoren (14a-14g, 16a-16g), welche dazu eingerichtet sind, Messwerte aufzuzeichnen, welche das Flugverhalten des abgeworfenen Streuguts betreffen;
    gekennzeichnet durch Sensoren (14a-14g, 16a-16g), welche als Radarsensoren ausgebildet und auf einen von der Streumaschine (10) durch den Streugutabwurf erzeugten Streufächer ausgerichtet sind, und durch eine Auswerteeinrichtung (20), welche dazu eingerichtet ist, ein Auswertesignal aus den von den mehreren Sensoren (14a-14g, 16a-16g) aufgezeichneten Messwerten zu ermitteln und das Auswertesignal hinsichtlich einer Grenzwertunterschreitung zum Identifizieren einer Sensorverschmutzung zu überwachen.
  9. Landwirtschaftliche Streumaschine (10) nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (14a-14g, 16a-16g) als Radarsensoren ausgebildet sind und/oder auf einen von der Streumaschine (10) durch den Streugutabwurf erzeugten Streufächer ausgerichtet sind.
  10. Landwirtschaftliche Streumaschine (10) nach Anspruch 8 oder 9,
    gekennzeichnet durch eine Ausgabeeinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, einen Verschmutzungshinweis und/oder eine Aufforderung zur Durchführung einer Sensorreinigung auszugeben, wenn die Grenzwertunterschreitung länger als eine vordefinierte Dauer anhält.
  11. Landwirtschaftliche Streumaschine (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass die landwirtschaftliche Streumaschine (10) dazu eingerichtet ist, das Verfahren zum Ermitteln des Verschmutzungszustands von Sensoren (14a-14g, 16a-16g) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen.
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